名大,量子もつれの起源となる原理を新たに解明

名古屋大学は,量子もつれの起源となる原理を新たに解明した(ニュースリリース)。

量子もつれの存在は二十世紀前半から知られており,アインシュタインは「奇妙な遠隔作用」と表現した。粒子間の影響の強さには上限があるが,その値は物理の基本原理である光速の不変性だけでは説明できず,多くの謎が残されている。

研究では,量子コンピューターの情報単位となる量子ビットのもつれに注目し,量子ビットが,実質上,区別できないことを原理として導入することで影響の上限を説明できることを示した。すなわち,この研究で導入した量子ビットが区別できないという原理(情報不可弁別性)は,光速の不変性に並ぶ新たな原理だとしている。

この研究は,我々の微視的な世界の理解を深めると同時に,広く使われている量子論の制限とその向こうに何があるかという問いに臨むもの。この成果は微視的な情報の相関の由来に対する解釈を与え,将来の量子技術の進歩に影響を与える可能性がある。

また,基礎理論として他の複雑な理論(例えば,トポロジカル系の真空もつれなど)の理解にも利用できる可能性があるとしている。

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